1. Kondensaturi elettrolitiċi
Il-kapaċitaturi elettrolitiċi huma kapaċitaturi ffurmati mis-saff ta' ossidazzjoni fuq l-elettrodu permezz tal-azzjoni tal-elettrolit bħala saff iżolanti, li ġeneralment ikollu kapaċità kbira. L-elettrolit huwa materjal likwidu, bħal ġelatina, rikk fil-joni, u l-biċċa l-kbira tal-kapaċitaturi elettrolitiċi huma polari, jiġifieri, meta jaħdmu, il-vultaġġ tal-elettrodu pożittiv tal-kapaċitatur jeħtieġ li jkun dejjem ogħla mill-vultaġġ negattiv.
Il-kapaċità għolja tal-kapaċitaturi elettrolitiċi hija wkoll sagrifikata għal ħafna karatteristiċi oħra, bħal li jkollhom kurrent ta' tnixxija kbir, induttanza u reżistenza f'serje ekwivalenti kbar, żball ta' tolleranza kbir, u ħajja qasira.
Minbarra l-kapaċitaturi elettrolitiċi polari, hemm ukoll kapaċitaturi elettrolitiċi mhux polari. Fil-figura t'hawn taħt, hemm żewġ tipi ta' kapaċitaturi elettrolitiċi ta' 1000uF, 16V. Fosthom, l-akbar huwa mhux polari, u l-iżgħar huwa polari.
(Kondensaturi elettrolitiċi mhux polari u polari)
Il-parti ta' ġewwa tal-kapaċitatur elettrolitiku tista' tkun elettrolit likwidu jew polimeru solidu, u l-materjal tal-elettrodu ġeneralment ikun Aluminju (Aluminium) jew tantalu (Tandalum). Dan li ġej huwa kapaċitatur elettrolitiku polari tal-aluminju komuni ġewwa l-istruttura, bejn iż-żewġ saffi ta' elettrodi hemm saff ta' karta tal-fibra mxarrba fl-elettrolit, flimkien ma' saff ta' karta iżolanti mibdula f'ċilindru, issiġillat fil-qoxra tal-aluminju.
(Struttura interna ta' kapaċitatur elettrolitiku)
Meta jiġi dissezzjonat il-kapaċitatur elettrolitiku, l-istruttura bażika tiegħu tista' tidher b'mod ċar. Sabiex tiġi evitata l-evaporazzjoni u t-tnixxija tal-elettrolit, il-parti tal-brilli tal-kapaċitatur hija mwaħħla b'gomma tas-siġillar.
Naturalment, il-figura turi wkoll id-differenza fil-volum intern bejn il-kapaċitaturi elettrolitiċi polari u mhux polari. Bl-istess kapaċità u livell ta' vultaġġ, il-kapaċitatur elettrolitiku mhux polari huwa madwar darbtejn akbar minn dak polari.
(Struttura interna ta' capacitors elettrolitiċi mhux polari u polari)
Din id-differenza ġejja prinċipalment mid-differenza kbira fl-erja tal-elettrodi ġewwa ż-żewġ capacitors. L-elettrodu tal-capacitor mhux polari jinsab fuq ix-xellug u l-elettrodu polari jinsab fuq il-lemin. Minbarra d-differenza fl-erja, il-ħxuna taż-żewġ elettrodi hija wkoll differenti, u l-ħxuna tal-elettrodu tal-capacitor polari hija irqaq.
(Folja tal-aluminju ta' kapaċitatur elettrolitiku ta' wisa' differenti)
2. Splużjoni ta' kapaċitatur
Meta l-vultaġġ applikat mill-kapaċitatur jaqbeż il-vultaġġ li jiflaħ, jew meta l-polarità tal-vultaġġ tal-kapaċitatur elettrolitiku polari tinqaleb, il-kurrent tat-tnixxija tal-kapaċitatur jiżdied sew, u dan jirriżulta f'żieda fis-sħana interna tal-kapaċitatur, u l-elettrolit jipproduċi ammont kbir ta' gass.
Sabiex tiġi evitata l-isplużjoni tal-kapaċitatur, hemm tliet skanalaturi ppressati fuq in-naħa ta' fuq tal-housing tal-kapaċitatur, sabiex in-naħa ta' fuq tal-kapaċitatur tkun faċli biex tinkiser taħt pressjoni għolja u tirrilaxxa l-pressjoni interna.
(Tank tal-isplużjoni fil-parti ta' fuq tal-kapaċitatur elettrolitiku)
Madankollu, xi capacitors fil-proċess tal-produzzjoni, l-ippressar tal-kanal ta' fuq mhuwiex kwalifikat, il-pressjoni ġewwa l-capacitor se tagħmel il-gomma tas-siġillar fil-qiegħ tal-capacitor tinħareġ, f'dan il-ħin il-pressjoni ġewwa l-capacitor tiġi rilaxxata f'daqqa, se tifforma splużjoni.
1, splużjoni ta' kapaċitatur elettrolitiku mhux polari
Il-figura t'hawn taħt turi kapaċitatur elettrolitiku mhux polari fil-qrib, b'kapaċità ta' 1000uF u vultaġġ ta' 16V. Wara li l-vultaġġ applikat jaqbeż it-18V, il-kurrent tat-tnixxija jiżdied f'daqqa, u t-temperatura u l-pressjoni ġewwa l-kapaċitatur jiżdiedu. Eventwalment, is-siġill tal-gomma fil-qiegħ tal-kapaċitatur jinfaqa', u l-elettrodi interni jitfarrku bħal popcorn.
(blasting ta' vultaġġ żejjed ta' kapaċitatur elettrolitiku mhux polari)
Billi torbot termokoppja ma' capacitor, huwa possibbli li tkejjel il-proċess li bih it-temperatura tal-capacitor tinbidel hekk kif il-vultaġġ applikat jiżdied. Il-figura li ġejja turi l-capacitor mhux polari fil-proċess taż-żieda fil-vultaġġ, meta l-vultaġġ applikat jaqbeż il-valur tal-vultaġġ li jiflaħ, it-temperatura interna tkompli tiżdied fil-proċess.
(Relazzjoni bejn il-vultaġġ u t-temperatura)
Il-figura t'hawn taħt turi l-bidla fil-kurrent li jgħaddi mill-kapaċitatur matul l-istess proċess. Jidher li ż-żieda fil-kurrent hija r-raġuni ewlenija għaż-żieda fit-temperatura interna. F'dan il-proċess, il-vultaġġ jiżdied b'mod lineari, u hekk kif il-kurrent jiżdied sew, il-grupp tal-provvista tal-enerġija jnaqqas il-vultaġġ. Fl-aħħar, meta l-kurrent jaqbeż is-6A, il-kapaċitatur jisplodi b'ħoss qawwi.
(Relazzjoni bejn il-vultaġġ u l-kurrent)
Minħabba l-volum intern kbir tal-kapaċitatur elettrolitiku mhux polari u l-ammont ta' elettrolit, il-pressjoni ġġenerata wara l-overflow hija enormi, li tirriżulta fit-tank tas-serħan tal-pressjoni fil-parti ta' fuq tal-qoxra ma jinkisirx, u l-gomma tas-siġillar fil-qiegħ tal-kapaċitatur tinfetaħ.
2, splużjoni ta' kapaċitatur elettrolitiku polari
Għal capacitors elettrolitiċi polari, jiġi applikat vultaġġ. Meta l-vultaġġ jaqbeż il-vultaġġ li jiflaħ il-capacitor, il-kurrent tat-tnixxija jiżdied ukoll sew, u jikkawża li l-capacitor jisħon iżżejjed u jisplodi.
Il-figura t'hawn taħt turi l-kapaċitatur elettrolitiku li jillimita, li għandu kapaċità ta' 1000uF u vultaġġ ta' 16V. Wara vultaġġ żejjed, il-proċess ta' pressjoni interna jiġi rilaxxat permezz tat-tank ta' fuq li jtaffi l-pressjoni, u b'hekk jiġi evitat il-proċess ta' splużjoni tal-kapaċitatur.
Il-figura li ġejja turi kif it-temperatura tal-kapaċitatur tinbidel biż-żieda tal-vultaġġ applikat. Hekk kif il-vultaġġ joqrob gradwalment lejn il-vultaġġ li jiflaħ il-kapaċitatur, il-kurrent residwu tal-kapaċitatur jiżdied, u t-temperatura interna tkompli tiżdied.
(Relazzjoni bejn il-vultaġġ u t-temperatura)
Iċ-ċifra li ġejja hija l-bidla fil-kurrent tat-tnixxija tal-kapaċitatur, il-kapaċitatur elettrolitiku nominali ta' 16V, fil-proċess tat-test, meta l-vultaġġ jaqbeż il-15V, it-tnixxija tal-kapaċitatur tibda tiżdied sew.
(Relazzjoni bejn il-vultaġġ u l-kurrent)
Permezz tal-proċess sperimentali tal-ewwel żewġ capacitors elettrolitiċi, jista' jidher ukoll li l-limitu tal-vultaġġ ta' capacitors elettrolitiċi ordinarji ta' 1000uF bħal dawn. Sabiex jiġi evitat tkissir ta' vultaġġ għoli tal-capacitor, meta jintuża l-capacitor elettrolitiku, huwa meħtieġ li jitħalla marġni biżżejjed skont il-varjazzjonijiet attwali tal-vultaġġ.
3,kapaċitaturi elettrolitiċi f'serje
Fejn xieraq, kapaċitanza akbar u vultaġġ ta' reżistenza ta' kapaċitanza akbar jistgħu jinkisbu permezz ta' konnessjoni parallela u f'serje, rispettivament.
(popcorn ta' kapaċitatur elettrolitiku wara splużjoni ta' pressjoni żejda)
F'xi applikazzjonijiet, il-vultaġġ applikat għall-kapaċitatur huwa vultaġġ AC, bħal kapaċitaturi ta' akkoppjar ta' kelliema, kumpensazzjoni tal-fażi ta' kurrent alternanti, kapaċitaturi li jibdlu l-fażi tal-mutur, eċċ., li jeħtieġu l-użu ta' kapaċitaturi elettrolitiċi mhux polari.
Fil-manwal tal-utent mogħti minn xi manifatturi tal-kapaċitaturi, jingħata wkoll li l-użu ta' kapaċitaturi polari tradizzjonali permezz ta' serje back-to-back, jiġifieri, żewġ kapaċitaturi f'serje flimkien, iżda l-polarità hija opposta biex jinkiseb l-effett ta' kapaċitaturi mhux polari.
(kapaċitanza elettrolitika wara splużjoni ta' vultaġġ żejjed)
Dan li ġej huwa paragun tal-kapaċitatur polari fl-applikazzjoni ta' vultaġġ 'il quddiem, vultaġġ invers, żewġ serje ta' kapaċitaturi elettrolitiċi dahar ma' dahar fi tliet każijiet ta' kapaċitanza mhux polari, il-kurrent tat-tnixxija jinbidel biż-żieda tal-vultaġġ applikat.
1. Vultaġġ 'il quddiem u kurrent ta' tnixxija
Il-kurrent li jgħaddi mill-kapaċitatur jitkejjel billi titqabbad reżistur f'serje. Fil-medda ta' tolleranza tal-vultaġġ tal-kapaċitatur elettrolitiku (1000uF, 16V), il-vultaġġ applikat jiżdied gradwalment minn 0V biex titkejjel ir-relazzjoni bejn il-kurrent tat-tnixxija korrispondenti u l-vultaġġ.
(kapaċitanza f'serje pożittiva)
Il-figura li ġejja turi r-relazzjoni bejn il-kurrent tat-tnixxija u l-vultaġġ ta' kapaċitatur elettrolitiku tal-aluminju polari, li hija relazzjoni mhux lineari mal-kurrent tat-tnixxija taħt 0.5mA.
(Ir-relazzjoni bejn il-vultaġġ u l-kurrent wara s-serje 'l quddiem)
2, vultaġġ invers u kurrent ta' tnixxija
Bl-użu tal-istess kurrent biex titkejjel ir-relazzjoni bejn il-vultaġġ tad-direzzjoni applikat u l-kurrent tat-tnixxija tal-kapaċitatur elettrolitiku, jista' jidher mill-figura t'hawn taħt li meta l-vultaġġ invers applikat jaqbeż l-4V, il-kurrent tat-tnixxija jibda jiżdied malajr. Mill-inklinazzjoni tal-kurva li ġejja, il-kapaċitanza elettrolitika inversa hija ekwivalenti għal reżistenza ta' 1 ohm.
(Relazzjoni ta' vultaġġ invers bejn il-vultaġġ u l-kurrent)
3. Kondensaturi tas-serje dahar ma' dahar
Żewġ capacitors elettrolitiċi identiċi (1000uF, 16V) huma konnessi dahar ma' dahar f'serje biex jiffurmaw capacitor elettrolitiku ekwivalenti mhux polari, u mbagħad titkejjel il-kurva tar-relazzjoni bejn il-vultaġġ u l-kurrent tat-tnixxija tagħhom.
(kapaċitanza tas-serje ta' polarità pożittiva u negattiva)
Id-dijagramma li ġejja turi r-relazzjoni bejn il-vultaġġ tal-kapaċitatur u l-kurrent tat-tnixxija, u tista' tara li l-kurrent tat-tnixxija jiżdied wara li l-vultaġġ applikat jaqbeż l-4V, u l-amplitudni tal-kurrent hija inqas minn 1.5mA.
U din il-kejl hija xi ftit sorprendenti, għax tara li l-kurrent tat-tnixxija ta' dawn iż-żewġ capacitors tas-serje dahar ma' dahar huwa fil-fatt akbar mill-kurrent tat-tnixxija ta' capacitor wieħed meta l-vultaġġ jiġi applikat 'il quddiem.
(Ir-relazzjoni bejn il-vultaġġ u l-kurrent wara serje pożittiva u negattiva)
Madankollu, minħabba raġunijiet ta' ħin, ma sar l-ebda test ripetut għal dan il-fenomenu. Forsi wieħed mill-kapaċitaturi użati kien il-kapaċitatur tat-test tal-vultaġġ invers li għadu kif sar, u kien hemm ħsara ġewwa, għalhekk ġiet iġġenerata l-kurva tat-test ta' hawn fuq.
Ħin tal-posta: 25 ta' Lulju 2023
